一种基于多led光源定位的方法
【专利摘要】一种基于多LED光源定位的方法，涉及LED光通信和室内定位应用领域，包括接收端同时接收多个参考LED发送的光信号，得出多个LED到接收端的估算距离，经修正得到修正距离；选取修正距离最近的三个LED进行三角定位，初步估计接收端的估算坐标；根据各LED到接收端的修正距离计算权重；从临近坐标中选取最大似然估计最优时对应的坐标点；判断最大似然估计最优时对应的坐标是否在临近点选取区间的内部，若是，该临近坐标为接收端的最优估算坐标；本方法有助于降低测量偏差的影响，减小位置估算的误差，提高测量的健壮性。
【专利说明】-种基于多LED光源定位的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及LED光通信和室内定位应用领域，具体来讲涉及一种基于多LED光源 定位的方法。
【背景技术】
[0002] LED(Lighting Emitting Diode,发光二极管）被称为第四代照明光源或绿色光 源，在提供室内照明的同时还可应用于无线光通信系统中。基于LED的室内定位是一个潜 力巨大的应用方向，LED定位通常采用基于RSS(Received Signal Power,接收信号功率） 和三角几何方法进行定位。由于LED通信系统具有光无线通信的特点，在视距通信（LOS) 条件和发送接收角对准情况下，接收信号光功率公式满足：
【权利要求】
1. 一种基于多LED光源定位的方法，基于接收端和多个使用LED作为光源的发射端，其 特征在于，包括步骤：
51. 接收端同时接收来自多个参考LED发送的可见光信号；接收端探测各LED的发送 信号功率，根据功率-距离对应曲线得出各LED到接收端的估算距离；
52. 对LED有发射角和接收角的估算距离进行修正，得到修正距离；选取修正距离最近 的三个LED进行三角定位，初步估计接收端的估算坐标；
53. 根据各LED到接收端的修正距离计算权重；
54. 选取估算坐标附近的多个坐标点，设估算坐标为（x6，y6, z6)，附近的坐标点为（Xj， yk，ze),附近的坐标点满足Xj = xe+j*step, yk = ye+k*step(_L彡j, k彡L),其中L为正整 数，step为偏移的步长，将多个所述坐标点的坐标分别带入
，计算得到对应S值， 选取最小S值对应的坐标点，其中N为参考LED的个数，a ,为权重，Clcd为第i个LED到接 收端的修正距离；
55. 判断最小S值对应的坐标点是否在附近坐标点选取区间的内部，若否，进入S6 ;若 是，进入S7 ;
56. 将该最小S值对应的坐标作为新的估算坐标，跳转到S4 ;
57. 该最小S值对应的坐标为最优接收端估算坐标。
2. 如权利要求1所述基于多LED光源定位的方法，其特征在于：所述发射端，多个LED 在照明区域呈蜂窝状排布在同一个平面内。
3. 如权利要求1所述基于多LED光源定位的方法，其特征在于：所述功率-距离对应 曲线由实际测量或经验获得。
4. 如权利要求1所述基于多LED光源定位的方法，其特征在于：所述S2中，修正距离
,,其中dei为Sl中的估算距离，Cl cd为估算距 离的修正距离，当多个LED为蜂窝布置在同一平面时，M为LED最小间距，h为接收端到LED 所在平面的垂直距离，n为修正系数。
5. 如权利要求1所述基于多LED光源定位的方法，其特征在于：所述S2中，假定修正 距离最近的三个LED坐标X = (Xi, Yi, Zi), (i = 1，2, 3),接收端的估算坐标为（xe, ye, ze), 则有
【文档编号】G01S5/16GK104360313SQ201410634402
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年11月12日 优先权日:2014年11月12日
【发明者】芮谷峰, 刘武, 杨奇 申请人:武汉邮电科学研究院